JP2006029638A - Radiant tube burner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱処理炉内の雰囲気ガスを燃焼ガスと直接接触させることなく加熱するためのラジアントチューブバーナに関する。 The present invention relates to a radiant tube burner for heating an atmospheric gas in a heat treatment furnace without directly contacting with a combustion gas.
図4〜図6に示すごとく、バーナノズル920による燃焼ガス102をラジアントチューブ90の内部を通過させて、上記燃焼ガス102と熱処理炉6内の雰囲気ガス103とを直接接触させることなく、上記ラジアントチューブ90の表面からの放射熱で上記熱処理炉6内を加熱するラジアントチューブバーナ9がある。その一例として、アウターチューブ3とインナーチューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ90の一端にバーナノズル920を有するバーナボディ92を設けると共に、他端を封鎖して構成したシングルエンドタイプのラジアントチューブバーナ9がある。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
このラジアントチューブバーナ9においては、吸気口923より吸気した燃焼用空気101を、上記バーナボディ92のハウジング921と隔壁922との間に形成した第1吸気通路971を通過させる。そして、上記燃焼用空気101を、上記インナーチューブ94の一端より流入させて、このインナーチューブ94の内部と上記バーナノズル920との間に形成した第2吸気通路972を通過させ、上記バーナノズル920から噴射した燃料と共に燃焼させる。
In the
その後、この燃焼を行った燃焼ガス102を、上記インナーチューブ94の他端より、インナーチューブ94と上記アウターチューブ93との間に形成した第1排気通路981、及びインナーチューブ94と上記隔壁922との間に形成した第2排気通路982へと通過させて、排気口924より排気させる。
そして、上記燃焼ガス102が通過を行う際には、上記第1排気通路981及び第2排気通路982を流れる燃焼ガス102が、上記インナーチューブ94を伝熱面として、上記インナーチューブ94内に流入させた燃焼用空気101と熱交換を行うことによって、上記燃焼ガス102による排熱を回収している。
Thereafter, the
When the
また、特許文献1のラジアントチューブバーナにおいては、燃焼ガスの排熱回収効率を向上させるために、バーナボディの隔壁とインナーチューブとの間に筒状の熱交換チューブを配設している。そして、熱交換チューブとインナーチューブとの間、及び熱交換チューブと隔壁との間に、それぞれ燃焼ガスを通過させるための排気通路を形成している。
Further, in the radiant tube burner of
ところで、特許文献1において、燃焼ガスから燃焼用空気への熱伝達は、インナーチューブと隔壁とによって行われている。すなわち、インナーチューブ内を流れる燃焼用空気は、インナーチューブを伝熱面として、第1排気通路及び第2排気通路内を流れる燃焼ガスと熱交換を行い、燃焼ガスによる排熱を回収する。また、上記バーナボディの吸気通路内を流れる燃焼用空気は、隔壁を伝熱面として、上記第3排気通路内を流れる燃焼ガスと熱交換を行い、燃焼ガスによる排熱を回収する。
By the way, in
しかしながら、上記インナーチューブ及び隔壁は、いずれもチューブ形状を有しているのみであり、燃焼ガスの排熱回収効率を一層向上させるためには、上記特許文献1のラジアントチューブバーナによっても十分ではない。
However, both the inner tube and the partition wall have only a tube shape, and the radiant tube burner of
また、特許文献2においては、熱処理炉用ラジアントチューブにおける導入空気予熱用熱交換器に複数のフィンを設けて、熱回収能力を向上させている旨が開示されている。しかしながら、特許文献2は、ラジアントチューブの両端にバーナをそれぞれ配設し、各バーナを交互に燃焼させるリジェネタイプのバーナにフィンを設けることを想定している。すなわち、シングルエンドタイプのラジアントチューブバーナにおいては、燃焼用空気及び燃料の供給と燃焼ガスの排気とを1つのバーナボディにおいて行う必要がある。そのため、特許文献2の技術をシングルエンドタイプのラジアントチューブバーナにそのまま適用することはできず、シングルエンドタイプ特有の工夫が必要とされる。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、燃焼ガスの排熱回収効率を向上させて、熱効率を向上させることができるラジアントチューブバーナを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a radiant tube burner capable of improving the exhaust gas heat recovery efficiency and improving the thermal efficiency.
本発明は、吸気口及び排気口を配設した筒状のハウジングと、該ハウジングの内周側に配設した筒状の隔壁と、該隔壁の内周側に配設したガスパイプとを備えたバーナボディと、
上記ガスパイプの外周側に配設すると共に上記バーナボディの軸方向に連結したアウターチューブと、
上記ガスパイプと上記隔壁及び上記アウターチューブとの間に配設したインナーチューブとを有し、
上記吸気口より吸気した燃焼用空気を、上記ハウジングと上記隔壁との間に形成した第1吸気通路内を通過させ、上記インナーチューブの一端より、該インナーチューブと上記ガスパイプとの間に形成された第2吸気通路内に流入させて、上記ガスパイプから噴射した燃料と共に燃焼させると共に、該燃焼を行った燃焼ガスを上記インナーチューブの他端より、該インナーチューブと上記アウターチューブとの間に形成した第1排気通路内を通過させて上記排気口に導くよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記アウターチューブの軸方向に連結するように、上記隔壁と上記インナーチューブとの間に熱交換チューブを配設し、該熱交換チューブと上記インナーチューブとの間には上記第1排気通路に連通する第2排気通路を形成すると共に、上記熱交換チューブと上記隔壁との間には上記排気口に連通する第3排気通路を形成してなり、
上記熱交換チューブには、上記第2排気通路と上記第3排気通路とを連通する排気連通間隙を形成してなり、該排気連通間隙は、上記熱交換チューブの軸方向後端部において、該熱交換チューブの円周方向における一部に形成してあると共に、上記排気口と反対側の位置に形成してあり、
上記インナーチューブの外周側には、その軸方向後端部の近傍を除いて伝熱フィンを複数設けてなることを特徴とするラジアントチューブバーナにある(請求項1)。
The present invention includes a cylindrical housing having an intake port and an exhaust port, a cylindrical partition wall disposed on the inner peripheral side of the housing, and a gas pipe disposed on the inner peripheral side of the partition wall. Burner body,
An outer tube disposed on the outer peripheral side of the gas pipe and connected in the axial direction of the burner body;
An inner tube disposed between the gas pipe and the partition wall and the outer tube;
Combustion air taken in from the intake port is passed through a first intake passage formed between the housing and the partition, and is formed between the inner tube and the gas pipe from one end of the inner tube. The fuel is injected into the second intake passage and burned together with the fuel injected from the gas pipe, and the burned combustion gas is formed between the inner tube and the outer tube from the other end of the inner tube. In the radiant tube burner configured to pass through the first exhaust passage and lead to the exhaust port,
A heat exchange tube is disposed between the partition wall and the inner tube so as to be connected in the axial direction of the outer tube, and communicated with the first exhaust passage between the heat exchange tube and the inner tube. Forming a second exhaust passage, and forming a third exhaust passage communicating with the exhaust port between the heat exchange tube and the partition wall,
The heat exchange tube is formed with an exhaust communication gap that communicates the second exhaust passage and the third exhaust passage, and the exhaust communication gap is formed at the rear end of the heat exchange tube in the axial direction. It is formed in a part in the circumferential direction of the heat exchange tube, and is formed at a position opposite to the exhaust port,
The radiant tube burner is characterized in that a plurality of heat transfer fins are provided on the outer peripheral side of the inner tube except for the vicinity of the rear end portion in the axial direction.
本発明のラジアントチューブバーナは、バーナボディの隔壁とインナーチューブとの間に熱交換チューブを設けて形成されたものであり、燃焼ガスによる排熱を一層効率的に回収するために、インナーチューブの外周側に複数の伝熱フィンを設けてなる。
また、伝熱フィンの形成状態及び熱交換チューブにおける排気連通間隙の形成状態を工夫することにより、上記排熱の更なる回収効率の増加を図っている。
The radiant tube burner of the present invention is formed by providing a heat exchange tube between the partition wall of the burner body and the inner tube, and in order to more efficiently recover the exhaust heat from the combustion gas, A plurality of heat transfer fins are provided on the outer peripheral side.
Further, the efficiency of recovering the exhaust heat is further increased by devising the formation state of the heat transfer fins and the formation state of the exhaust communication gap in the heat exchange tube.
すなわち、排気連通間隙は、熱交換チューブの軸方向後端部に形成されており、伝熱フィンは、インナーチューブの外周側における軸方向後端部の近傍を除いて設けられている。これにより、インナーチューブの外周側における軸方向後端部の近傍には、伝熱フィンが設けられていない燃焼ガス流入空間が形成されている。
また、排気連通間隙は、熱交換チューブの円周方向における一部に形成されており、バーナボディにおける排気口と反対側の位置に形成されている。
That is, the exhaust communication gap is formed at the axial rear end of the heat exchange tube, and the heat transfer fins are provided except for the vicinity of the axial rear end on the outer peripheral side of the inner tube. Thereby, the combustion gas inflow space where the heat transfer fin is not provided is formed in the vicinity of the axial rear end portion on the outer peripheral side of the inner tube.
Further, the exhaust communication gap is formed in a part of the heat exchange tube in the circumferential direction, and is formed at a position opposite to the exhaust port in the burner body.
以下に、上記燃焼ガスが各排気通路内を通過するときに行われる排熱回収について説明する。
すなわち、上記燃料と燃焼用空気との燃焼による燃焼ガスは、上記第1排気通路、第2排気通路及び第3排気通路内を通過して、上記排気口よりラジアントチューブバーナの外部に排気される。
The exhaust heat recovery performed when the combustion gas passes through each exhaust passage will be described below.
That is, the combustion gas generated by the combustion of the fuel and the combustion air passes through the first exhaust passage, the second exhaust passage, and the third exhaust passage, and is exhausted from the exhaust port to the outside of the radiant tube burner. .
そして、上記燃焼ガスが第1排気通路及び第2排気通路内を通過するときには、この燃焼ガスは、上記インナーチューブを伝熱面として、インナーチューブ内を流れる燃焼用空気と熱交換を行い、この燃焼用空気の温度を上昇させることができる。このとき、インナーチューブに設けた複数の伝熱フィンにより、燃焼ガスと燃焼用空気との熱交換が一層促進され、燃焼ガスの排熱回収効率を一層向上させることができる。
こうして、1段目の排熱回収として、第1排気通路及び第2排気通路内を流れる燃焼ガスによる排熱を回収することができる。
When the combustion gas passes through the first exhaust passage and the second exhaust passage, the combustion gas exchanges heat with the combustion air flowing in the inner tube with the inner tube serving as a heat transfer surface. The temperature of combustion air can be raised. At this time, the heat exchange between the combustion gas and the combustion air is further promoted by the plurality of heat transfer fins provided in the inner tube, and the exhaust gas heat recovery efficiency can be further improved.
Thus, as the first stage exhaust heat recovery, exhaust heat due to the combustion gas flowing in the first exhaust passage and the second exhaust passage can be recovered.
次いで、上記1段目の排熱回収を行った燃焼ガスは、第2排気通路より上記熱交換チューブに設けた排気連通間隙を介して第3排気通路へと流れる。そして、1段目の排熱回収を行った燃焼ガスが第3排気通路内を通過するときには、この燃焼ガスは、上記隔壁を伝熱面として、上記吸気通路内を流れる燃焼用空気と熱交換を行い、この燃焼用空気の温度を上昇させることができる。
こうして、2段目の排熱回収として、第3排気通路内を流れる燃焼ガスによる排熱を回収することができる。
Next, the combustion gas subjected to the first stage exhaust heat recovery flows from the second exhaust passage to the third exhaust passage through the exhaust communication gap provided in the heat exchange tube. When the combustion gas that has undergone the first stage exhaust heat recovery passes through the third exhaust passage, the combustion gas exchanges heat with the combustion air that flows through the intake passage, with the partition wall serving as a heat transfer surface. The temperature of the combustion air can be increased.
Thus, as the second stage exhaust heat recovery, exhaust heat due to the combustion gas flowing in the third exhaust passage can be recovered.
また、上記1段目及び2段目の排熱回収を行う際に、第2排気通路内を流れる燃焼ガスは、伝熱フィンに沿って流れた後には、伝熱フィンの未形成部分である上記ガス流入空間へ流れ込み、このガス流入空間を利用して、インナーチューブの外周側を回って排気連通間隙へ流れる。そのため、伝熱フィンに沿って第2排気通路内を流れる燃焼ガスは、排気連通間隙を介して第3排気通路へと円滑に流れることができる。
また、排気連通間隙と排気口とは円周方向において互いに反対側の位置に形成されており、排気連通間隙を通過する燃焼ガスが直ちに排気口へ排気されてしまうことを防止することができる。
Further, when the exhaust heat recovery at the first stage and the second stage is performed, the combustion gas flowing in the second exhaust passage is an unformed portion of the heat transfer fin after flowing along the heat transfer fin. The gas flows into the gas inflow space, and flows around the outer peripheral side of the inner tube to the exhaust communication gap using the gas inflow space. Therefore, the combustion gas flowing in the second exhaust passage along the heat transfer fins can smoothly flow to the third exhaust passage through the exhaust communication gap.
Further, the exhaust communication gap and the exhaust port are formed at positions opposite to each other in the circumferential direction, so that it is possible to prevent the combustion gas passing through the exhaust communication gap from being immediately exhausted to the exhaust port.
このように、本発明においては、上記熱交換チューブを設けて、上記第2排気通路及び第3排気通路を形成したことにより、上記第1排気通路から上記排気口に向けて燃焼ガスが流れ難くすることができる。そして、上記ラジアントチューブバーナ内の燃焼ガスの滞留時間を長くした状態で、上記2段階の排熱回収を行うことにより、上記燃焼ガスの排熱回収効率を向上させることができる。
また、本発明においては、上述した複数の伝熱フィンの形成、この伝熱フィンの形成状態及び熱交換チューブにおける排気連通間隙の形成状態の工夫により、排熱回収効率をさらに向上させることができる。
それ故、本発明によれば、燃焼ガスの排熱回収効率を向上させて、ラジアントチューブバーナにおける熱効率を一層向上させることができる。
As described above, in the present invention, the heat exchange tube is provided to form the second exhaust passage and the third exhaust passage, so that the combustion gas hardly flows from the first exhaust passage toward the exhaust port. can do. And the exhaust heat recovery efficiency of the said combustion gas can be improved by performing the said 2 steps | paragraphs of exhaust heat recovery in the state which lengthened the residence time of the combustion gas in the said radiant tube burner.
Further, in the present invention, exhaust heat recovery efficiency can be further improved by devising the formation of the plurality of heat transfer fins described above, the formation state of the heat transfer fins, and the formation state of the exhaust communication gap in the heat exchange tube. .
Therefore, according to the present invention, the exhaust gas heat recovery efficiency can be improved, and the thermal efficiency of the radiant tube burner can be further improved.
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明におけるラジアントチューブバーナは、熱処理炉の炉壁に固定して、熱処理炉内の雰囲気ガスを燃焼ガスと接触させることなく加熱するために用いることができる。
そして、上記ラジアントチューブバーナは、熱処理炉内の雰囲気ガスを500〜1300℃の温度に加熱する場合に用いることが好ましい。この場合には、上記バーナボディをあまり高温にすることなく、上記高い熱効率を実現することができる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
The radiant tube burner according to the present invention can be used for fixing to the furnace wall of the heat treatment furnace and heating the atmospheric gas in the heat treatment furnace without contacting with the combustion gas.
And it is preferable to use the said radiant tube burner when heating the atmospheric gas in a heat treatment furnace to the temperature of 500-1300 degreeC. In this case, the high thermal efficiency can be realized without making the burner body too hot.
また、インナーチューブの軸方向後端部は、上記隔壁の軸方向後端部に取り付けることができる。また、上記インナーチューブの外周側において、上記伝熱フィンを設けない軸方向後端部の近傍の範囲は、例えば、インナーチューブの外周側に対向配置された熱交換チューブの軸方向後端から10〜100mmの距離の範囲とすることができる。 The axial rear end of the inner tube can be attached to the axial rear end of the partition wall. Further, on the outer peripheral side of the inner tube, the range in the vicinity of the rear end portion in the axial direction where the heat transfer fin is not provided is, for example, 10 from the rear end in the axial direction of the heat exchange tube disposed opposite to the outer peripheral side of the inner tube. The distance can be in the range of ˜100 mm.
また、上記ガスパイプの軸方向先端部には、該ガスパイプよりも拡径したガスノズルが形成してあり、上記インナーチューブにおける上記伝熱フィンの先端は、上記ガスノズルとの対向位置の近くに位置していることが好ましい(請求項2)。
この場合には、インナーチューブを伝熱面として上記1段目の排熱回収を行う際に、第2吸気通路を通過する燃焼用空気が、第1排気通路及び第2排気通路を通過する燃焼ガスと熱交換を行う部分のできるだけ多くに伝熱フィンを設けることができる。そのため、1段目の排熱回収効率を向上させることができる。
In addition, a gas nozzle having a diameter larger than that of the gas pipe is formed at the axial tip of the gas pipe, and the tip of the heat transfer fin in the inner tube is located near a position facing the gas nozzle. (Claim 2).
In this case, the combustion air passing through the second intake passage passes through the first exhaust passage and the second exhaust passage when the first stage exhaust heat recovery is performed using the inner tube as the heat transfer surface. Heat transfer fins can be provided in as many portions as possible to exchange heat with the gas. Therefore, the exhaust heat recovery efficiency in the first stage can be improved.
以下に、本発明のラジアントチューブバーナにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
図1〜図3に示すごとく、本例のラジアントチューブバーナ1は、アウターチューブ3とインナーチューブ4とを有する2重管構造のラジアントチューブ10の一端にバーナボディ2を設けると共に、他端を封鎖して構成したシングルエンドタイプのラジアントチューブバーナ1である。
そして、本例のラジアントチューブバーナ1は、バーナボディ2の隔壁22とインナーチューブ4との間に熱交換チューブ5を設けてなるものであり、燃料100と燃焼用空気101とを燃焼させた後の燃焼ガス102による排熱を一層効率的に回収する工夫を行ったものである。
Hereinafter, embodiments of the radiant tube burner of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
In the
すなわち、図1、図2に示すごとく、上記ラジアントチューブバーナ1は、燃焼用空気101の吸気口23及び燃焼ガス102の排気口24を配設した筒状のハウジング21と、このハウジング21の内周側に挿通配設した筒状の隔壁22と、この隔壁22の内周側に挿通配設したガスパイプ20とを備えたバーナボディ2を有する。また、ラジアントチューブバーナ1は、アウターチューブ3とインナーチューブ4とを有する。
アウターチューブ3は、ガスパイプ20の外周側に被さると共に、バーナボディ2の軸方向に連結されている。また、インナーチューブ4は、ガスパイプ20の外周側に被さると共に、バーナボディ2の隔壁22の内周側及びアウターチューブ3の内周側に挿通配設されている。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the
The
また、上記ハウジング21の内周側と隔壁22の外周側との間には、上記吸気口23が連通された第1吸気通路71が形成されており、上記インナーチューブ4の内周側とガスパイプ20の外周側との間には、第1吸気通路71に連通する第2吸気通路72が形成されている。
また、上記インナーチューブ4の外周側とアウターチューブ3の内周側との間には、燃焼ガス102を通過させる第1排気通路81が形成されている。
Further, a
A
また、ラジアントチューブバーナ1は、上記排熱回収を促進させるための熱交換チューブ5を有している。この熱交換チューブ5は、アウターチューブ3の軸方向に連結されており、インナーチューブ4の外周側に被さるようにして、隔壁22の内周側に挿通配設されている。
そして、熱交換チューブ5の配設により、熱交換チューブ5の内周側とインナーチューブ4の外周側との間には、第1排気通路81に連通する第2排気通路82が形成されており、熱交換チューブ5の外周側と隔壁22の内周側との間には、上記排気口24が連通された第3排気通路83が形成されている。また、熱交換チューブ5には、第2排気通路82と第3排気通路83とを連通する排気連通間隙51(図3参照)が形成されている。
The
And by the arrangement of the
さらに、熱交換チューブ5には、上記第2排気通路82と上記第3排気通路83とを連通する排気連通間隙51が形成されている。この排気連通間隙51は、熱交換チューブ5の軸方向後端部において、熱交換チューブ5の円周方向における一部に形成されている。また、排気連通間隙51は、上記排気口24とは、円周方向における反対側の位置に形成されている。
そして、インナーチューブ4の外周側には、その軸方向後端部の近傍を除いて伝熱フィン45が複数設けられている。
なお、本例において、軸方向先端部とは、各部において、燃料100と燃焼用空気101との燃焼による火炎が形成される方向を向く端部のことをいい、軸方向後端部とは、軸方向先端部とは反対側の端部のことをいう。
Further, an
A plurality of
In addition, in this example, an axial direction front-end | tip part means the edge part which faces the direction in which the flame by combustion of the
そして、ラジアントチューブバーナ1は、吸気口23より吸気した燃焼用空気101を、第1吸気通路71内を通過させ、インナーチューブ4の一端より、第2吸気通路72内に流入させて、ガスパイプ20から噴射した燃料100と共に燃焼させるよう構成されている。また、ラジアントチューブバーナ1は、上記燃焼を行った燃焼ガス102を、インナーチューブ4の他端より、第1排気通路81、第2排気通路82及び第3排気通路83内へと順次通過させて、排気口24より当該ラジアントチューブバーナ1の外部に排気するよう構成されている。
Then, the
以下に、これを詳説する。
本例においては、図1、図2に示すごとく、上記ラジアントチューブバーナ1は、熱処理炉6内における雰囲気ガス103を加熱するために用い、この雰囲気ガス103を上記燃焼ガス102と直接接触させることなく加熱する。また、本例のラジアントチューブバーナ1は、熱処理炉6内の雰囲気ガス103の温度を500〜1300℃に加熱する場合に用いる。
また、本例のラジアントチューブ1は、アウターチューブ3及びインナーチューブ4が直線形状を有するストレート形のものである。
また、ガスパイプ20へ導入する燃料100は、都市ガス、LPGの他、各種の気体燃料である。
This will be described in detail below.
In this example, as shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, the
Moreover, the
図1、図2に示すごとく、本例のラジアントチューブバーナ1は、筒状のハウジング21の内周側に筒状の隔壁22を挿通配設し、隔壁22の内周側に熱交換チューブ5を挿通配設してなる。また、ラジアントチューブバーナ1は、隔壁22の軸方向先端部にアウターチューブ3を連結し、隔壁22及びアウターチューブ3の内周側にインナーチューブ4を挿通配設してなる。さらに、ラジアントチューブバーナ1は、インナーチューブ4の内周側に後述する整流パイプ25を挿通配設し、整流パイプ25の内周側にガスパイプ20を挿通配設してなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記ラジアントチューブバーナ1は、熱処理炉6の炉壁61に固定してあり、上記燃料100と燃焼用空気101との燃焼による燃焼ガス102は、アウターチューブ3を伝熱面として、熱処理炉6内における雰囲気ガス103と熱交換を行い、この雰囲気ガス103を加熱する。また、アウターチューブ3は、そのフランジ部31によって炉壁61の外壁面611に固定されており、バーナボディ2は、その内部に着脱自在に上記熱交換チューブ5を配設した状態で、フランジ部31を挟持するようにして炉壁61の外壁面611に固定されている。
また、バーナボディ2、隔壁22、インナーチューブ4、熱交換チューブ5等における軸方向先端部は、熱処理炉6の炉内側の方向に位置しており、軸方向後端部は、軸方向先端部とは反対側の方向に位置している。
The
Moreover, the axial direction front-end | tip part in the
図1、図2に示すごとく、本例のハウジング21には、燃焼用空気101を第1吸気通路71内へ導入するための吸気管231が接続されており、上記吸気口23は、吸気管231がハウジング21に開口する部分として形成されている。
また、本例の隔壁22には、第3排気通路83内の燃焼ガス102をラジアントチューブバーナ1の外部へ排気するための排気管241が接続されており、上記排気口24は、排気管241が隔壁22に開口する部分として形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
Further, an
そして、吸気管231のハウジング21への接続部分及び排気管241の隔壁22への接続部分は、吸気管231又は排気管241のいずれか一方を他方の内周側に配設してなる2重管構造を有している。本例では、吸気管231のハウジング21への接続部分は、排気管241の隔壁22への接続部分の内周側に配設されている。このような2重管構造により、吸気管231と排気管241との間でも、燃焼用空気101と燃焼ガス102との熱交換を効果的に行うことができる。
また、上記吸気管231のハウジング21への接続部分(吸気口23の位置)及び排気管241の隔壁22への接続部分(排気口24の位置)は、上記バーナボディ2における炉壁61に近い部位(バーナボディ2の軸方向先端部)に形成されている。
The connection portion of the
Further, the connection portion of the
図1、図3に示すごとく、本例の排気連通間隙51は、熱交換チューブ5の軸方向後端部と、バーナボディ2におけるインナーチューブ4の固定部位(隔壁22の軸方向後端部)との間に形成されている。そして、本例の排気連通間隙51は、熱交換チューブ5の軸方向後端面511を、熱交換チューブ5の軸方向に対して傾斜する傾斜端面511とすることにより形成されている。
また、本例では、熱交換チューブ5の傾斜端面511により形成された排気連通間隙51の軸方向間隙幅が最も大きな部分を、バーナボディ2の円周方向において、上記排気管241の隔壁22への接続部分(排気口24の位置)と最も離れた位置(円周方向に略180°離れた位置)に配置している。
こうして、排気連通間隙51と排気口24とは、バーナボディ2の軸方向及び円周方向のいずれの方向においても、互いに最も離れた位置に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
Further, in this example, a portion having the largest axial gap width of the
Thus, the
また、上記バーナボディ2における隔壁22は、上記ハウジング21の軸方向先端部から形成されている。そして、上記第1吸気通路71は、ハウジング21の軸方向後端部において上記第2吸気通路72と連通されている。
また、インナーチューブ4は、そのフランジ部41が、隔壁22の軸方向後端部に取り付けられており、ガスパイプ20は、ハウジング21の軸方向後端部に固定されている。
Further, the
Further, the
また、図1に示すごとく、上記ガスパイプ20の先端部には、このガスパイプ20よりも拡径させたガスノズル201が形成されている。また、ガスパイプ20の内周側には、燃料100と燃焼用空気101との混合気を着火させるためのイグニッションロッド202が配設されている。
また、上記ガスパイプ20の外周側には、このガスパイプ20に被さるようにして、整流パイプ25が配設されており、本例の第2吸気通路72は、整流パイプ25の外周側とインナーチューブ4の内周側との間に形成されている。
As shown in FIG. 1, a
Further, a rectifying
また、整流パイプ25は、ハウジング21の軸方向後端部に固定されている。そして、整流パイプ25の配設により、第2吸気通路72における通路断面積を縮小させている。具体的には、第2吸気通路72における最小通路断面積をD1とし、上記吸気口23における最小開口断面積をD2としたとき、D1はD2の0.5〜1.1倍の大きさを有している。
The rectifying
図1、図3に示すごとく、本例のインナーチューブ4における複数の伝熱フィン45は、軸方向後端部の近傍を除き、軸方向後端部の近傍からガスノズル201との対向位置まで形成されている。また、伝熱フィン45の軸方向後端は、インナーチューブ4の外周側において、これに対向する熱交換チューブ5の軸方向後端から所定距離X(本例では10〜50mm)先端側に離れた箇所に位置している。これにより、インナーチューブ4の外周側における軸方向後端部の近傍には、伝熱フィン45が設けられていないことによるガス流入空間46が形成されている。また、伝熱フィン45の軸方向先端は、熱交換チューブ5の軸方向先端よりも先端側に位置しており、本例では、ガスノズル201との対向位置に位置している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of
また、上記アウターチューブ3は、セラミックス材料からなり、上記ハウジング21、隔壁22、ガスパイプ20、インナーチューブ4、熱交換チューブ5、整流パイプ25は、金属材料からなる。
そして、インナーチューブ4における複数の伝熱フィン45は、鋳造品として、インナーチューブ4と一体形成されたものである。また、複数の伝熱フィン45は、バーナボディ2の軸方向に向けて長尺形成した複数のプレート状突起45からなる。
なお、アウターチューブ3は、金属材料から形成することもでき、インナーチューブ4及び複数の伝熱フィン45は、セラミックス材料から一体形成することもできる。
The
The plurality of
The
以下に、上記ラジアントチューブバーナ1による加熱、及び上記燃焼ガス102が各排気通路81、82、83を通過するときに行われる排熱回収について説明する。
図1、図2に示すごとく、まず、上記吸気口23より燃焼用空気101をバーナボディ2内に吸気し、この燃焼用空気101を上記第1吸気通路71及び第2吸気通路72を通過させる。そして、ガスパイプ20におけるガスノズル201から噴射された燃料100と、インナーチューブ4内を流れる燃焼用空気101との混合気が、上記イグニッションロッド202により着火され、火炎を形成して燃焼する。
Hereinafter, heating by the
As shown in FIGS. 1 and 2, first,
そして、この燃焼を行った燃焼ガス102は、上記熱処理炉6の炉内側へ向かってインナーチューブ4内を流れ、アウターチューブ3の先端部32に衝突した後は、上記第1排気通路81へと流れる。
こうして、燃焼ガス102は、アウターチューブ3を伝熱面として、熱処理炉6内における雰囲気ガス103と熱交換を行い、この雰囲気ガス103を加熱する。
Then, the
Thus, the
次いで、上記燃焼ガス102は、第1排気通路81から第2排気通路82へと流れる。このとき、第1排気通路81及び第2排気通路82内を通過する燃焼ガス102は、インナーチューブ4を伝熱面として、インナーチューブ4内に形成された第2吸気通路72内を流れる燃焼用空気101と熱交換を行い、この燃焼用空気101の温度を上昇させることができる(図2参照)。このとき、インナーチューブ4に設けた複数の伝熱フィン45により、燃焼ガス102と燃焼用空気101との熱交換が一層促進され、燃焼ガス102の排熱回収効率を一層向上させることができる。
こうして、1段目の排熱回収として、上記第1排気通路81及び第2排気通路82を流れる燃焼ガス102による排熱を回収することができる。
Next, the
Thus, as the first stage exhaust heat recovery, exhaust heat due to the
また、上記のごとく、複数の伝熱フィン45は、インナーチューブ4の外周側においてガスノズル201との対向位置まで形成されており、第2吸気通路72を通過する燃焼用空気101と、第1排気通路81及び第2排気通路82を通過する燃焼ガス102とが熱交換を行う距離をできるだけ長くすることができる。また、上記のごとく、ガスパイプ20の外周側には整流パイプ25が配設されていることにより、第2吸気通路72における通路断面積が縮小されている。そのため、これらの工夫により、1段目の排熱回収を一層効果的に行うことができる。
Further, as described above, the plurality of
次いで、上記1段目の排熱回収を行った燃焼ガス102は、第2排気通路82より熱交換チューブ5に設けた排気連通間隙51を介して第3排気通路83へと流れる。
そして、1段目の排熱回収を行った燃焼ガス102が第3排気通路83内を通過するときには、この燃焼ガス102は、上記バーナボディ2の隔壁22を伝熱面として、上記第1吸気通路71を流れる燃焼用空気101と熱交換を行い、この燃焼用空気101の温度を上昇させることができる(図2参照)。こうして、2段目の排熱回収として、第3排気通路83を流れる燃焼ガス102による排熱を回収することができる。
そして、その後、2段目の排熱回収を行った燃焼ガス102は、上記排気口24より上記ラジアントチューブバーナ1の外部に排気される。
Next, the
When the
After that, the
また、上記1段目及び2段目の排熱回収を行う際に、第2排気通路82内を流れる燃焼ガス102は、伝熱フィン45に沿って流れた後には、伝熱フィン45の未形成部分であるガス流入空間46へ流れ込み、このガス流入空間46を利用して、インナーチューブ4の外周側を回って排気連通間隙51へ流れる。そのため、伝熱フィン45に沿って第2排気通路82内を流れる燃焼ガス102は、ガス流入空間46へ流入した後には、直ちに排気連通間隙51を介して第3排気通路83へと流れることができる。
Further, when the exhaust heat recovery at the first stage and the second stage is performed, after the
これにより、第2排気通路82内において、燃焼ガス102が必要以上に滞留してしまうことを防止することができ、1段目及び2段目の排熱回収を効果的に行うことができる。また、排気連通間隙51と排気口24とは円周方向において互いに反対側の位置に形成されており、排気連通間隙51を通過する燃焼ガス102が直ちに排気口24へ排気されてしまうことを防止することができる。
Thereby, it is possible to prevent the
このように、本例においては、上記熱交換チューブ5を設けて、上記第2排気通路82及び第3排気通路83を形成したことにより、上記第1排気通路81から上記排気口24に向けて上記燃焼ガス102が流れ難くすることができる。そして、上記ラジアントチューブバーナ1内の燃焼ガス102の滞留時間を長くした状態で、上記2段階の排熱回収を行うことにより、上記燃焼ガス102の排熱回収効率を向上させることができる。
また、本例においては、上述した複数の伝熱フィン45の形成、この伝熱フィン45の形成状態及び熱交換チューブ5における排気連通間隙51の形成状態の工夫により、排熱回収効率をさらに向上させることができる。
それ故、本例によれば、燃焼ガス102の排熱回収効率を向上させて、ラジアントチューブバーナ1における熱効率を一層向上させることができる。
Thus, in this example, the
Further, in this example, the exhaust heat recovery efficiency is further improved by devising the formation of the
Therefore, according to this example, the exhaust heat recovery efficiency of the
1 ラジアントチューブバーナ
100 燃料
101 燃焼用空気
102 燃焼ガス
103 雰囲気ガス
2 バーナボディ
20 ガスパイプ
201 ガスノズル
21 ハウジング
22 隔壁
23 吸気口
24 排気口
3 アウターチューブ
4 インナーチューブ
45 伝熱フィン
5 熱交換チューブ
51 排気連通間隙
6 熱処理炉
71 第1吸気通路
72 第2吸気通路
81 第1排気通路
82 第2排気通路
83 第3排気通路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記ガスパイプの外周側に配設すると共に上記バーナボディの軸方向に連結したアウターチューブと、
上記ガスパイプと上記隔壁及び上記アウターチューブとの間に配設したインナーチューブとを有し、
上記吸気口より吸気した燃焼用空気を、上記ハウジングと上記隔壁との間に形成した第1吸気通路内を通過させ、上記インナーチューブの一端より、該インナーチューブと上記ガスパイプとの間に形成された第2吸気通路内に流入させて、上記ガスパイプから噴射した燃料と共に燃焼させると共に、該燃焼を行った燃焼ガスを上記インナーチューブの他端より、該インナーチューブと上記アウターチューブとの間に形成した第1排気通路内を通過させて上記排気口に導くよう構成したラジアントチューブバーナにおいて、
上記アウターチューブの軸方向に連結するように、上記隔壁と上記インナーチューブとの間に熱交換チューブを配設し、該熱交換チューブと上記インナーチューブとの間には上記第1排気通路に連通する第2排気通路を形成すると共に、上記熱交換チューブと上記隔壁との間には上記排気口に連通する第3排気通路を形成してなり、
上記熱交換チューブには、上記第2排気通路と上記第3排気通路とを連通する排気連通間隙を形成してなり、該排気連通間隙は、上記熱交換チューブの軸方向後端部において、該熱交換チューブの円周方向における一部に形成してあると共に、上記排気口と反対側の位置に形成してあり、
上記インナーチューブの外周側には、その軸方向後端部の近傍を除いて伝熱フィンを複数設けてなることを特徴とするラジアントチューブバーナ。 A burner body including a cylindrical housing provided with an intake port and an exhaust port, a cylindrical partition wall disposed on the inner peripheral side of the housing, and a gas pipe disposed on the inner peripheral side of the partition wall;
An outer tube disposed on the outer peripheral side of the gas pipe and connected in the axial direction of the burner body;
An inner tube disposed between the gas pipe and the partition wall and the outer tube;
Combustion air taken in from the intake port is passed through a first intake passage formed between the housing and the partition, and is formed between the inner tube and the gas pipe from one end of the inner tube. The fuel is injected into the second intake passage and burned together with the fuel injected from the gas pipe, and the burned combustion gas is formed between the inner tube and the outer tube from the other end of the inner tube. In the radiant tube burner configured to pass through the first exhaust passage and lead to the exhaust port,
A heat exchange tube is disposed between the partition wall and the inner tube so as to be connected in the axial direction of the outer tube, and communicated with the first exhaust passage between the heat exchange tube and the inner tube. Forming a second exhaust passage, and forming a third exhaust passage communicating with the exhaust port between the heat exchange tube and the partition wall,
The heat exchange tube is formed with an exhaust communication gap that communicates the second exhaust passage and the third exhaust passage, and the exhaust communication gap is formed at the axial rear end of the heat exchange tube. It is formed in a part in the circumferential direction of the heat exchange tube, and is formed at a position opposite to the exhaust port,
A radiant tube burner, wherein a plurality of heat transfer fins are provided on the outer peripheral side of the inner tube except for the vicinity of the rear end portion in the axial direction thereof.
上記インナーチューブにおける上記伝熱フィンの先端は、上記ガスノズルとの対向位置の近くに位置していることを特徴とするラジアントチューブバーナ。 In claim 1, a gas nozzle having a diameter larger than that of the gas pipe is formed at an axial tip of the gas pipe.
The radiant tube burner characterized in that the tip of the heat transfer fin in the inner tube is located near the position facing the gas nozzle.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010503824A (en) * | 2006-09-18 | 2010-02-04 | ストーム ディヴェロップメント エルエルシー | Radiant heat transfer system |
US7993130B2 (en) * | 2004-10-22 | 2011-08-09 | Sandvik Intellectual Property Ab | Method of combustion with the aid of burners in industrial furnaces, and a burner to this end |
CN102759107A (en) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | Air and coal gas double-preheating secondary injection type radiant tube nozzle heat exchanger and heat exchanging method |
CN102759109A (en) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | Air-coal gas preheating finned pipe type radiation pipe burner heat exchanger and heat exchange method |
JP2016142443A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大阪瓦斯株式会社 | Heat exchange body for heating device, and single-end radiant tube burner |
JP2017506323A (en) * | 2014-02-21 | 2017-03-02 | ベーエス−ベルメプロツェステクニーク ゲーエムベーハー | Recuperator burner with auxiliary heat exchanger |
-
2004
- 2004-07-13 JP JP2004206412A patent/JP2006029638A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7993130B2 (en) * | 2004-10-22 | 2011-08-09 | Sandvik Intellectual Property Ab | Method of combustion with the aid of burners in industrial furnaces, and a burner to this end |
JP2010503824A (en) * | 2006-09-18 | 2010-02-04 | ストーム ディヴェロップメント エルエルシー | Radiant heat transfer system |
CN102759107A (en) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | Air and coal gas double-preheating secondary injection type radiant tube nozzle heat exchanger and heat exchanging method |
CN102759109A (en) * | 2012-07-31 | 2012-10-31 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | Air-coal gas preheating finned pipe type radiation pipe burner heat exchanger and heat exchange method |
JP2017506323A (en) * | 2014-02-21 | 2017-03-02 | ベーエス−ベルメプロツェステクニーク ゲーエムベーハー | Recuperator burner with auxiliary heat exchanger |
JP2016142443A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大阪瓦斯株式会社 | Heat exchange body for heating device, and single-end radiant tube burner |
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